1、 新课导入新课导入 自制自制汽水汽水 工具与材料：工具与材料： 可乐瓶、4片Vc泡腾片、350 mL 凉开水 活动过程：活动过程： 将Vc泡腾片加入凉开水中，立即将瓶盖旋上，以防汽水冲出。 放置一段时间，仔细观察。 思考：1瓶中怎么会有大量气泡？ 2随着时间推移，瓶中气泡逐渐减少，你能分析原因吗？ 3是什么因素影响了气体的溶解度？ 学习目标学习目标 1 通过实验探究，了解浓度、压强对化学平衡状态的影响。 2能利用平衡常数和浓度商的关系判断平衡移动的方向。 3能根据浓度、压强对化学平衡的影响，推测平衡移动的方向及相关物理 量的变化。 核心素养核心素养 宏观宏观辨识与微观探析辨识与微观探析： 从宏
2、观与微观相结合的视角分析外界条件变化对化学平衡的影响，解释或预测 化学平衡的移动方向。 科学科学探究与创新意识探究与创新意识： 能根据外界条件对化学平衡的影响，设计实验方案，独立完成实验，收集实验 证据，基于现象和数据进行分析，并得出结论。 活动探究活动探究 一一、浓度浓度对化学平衡的影响对化学平衡的影响 (一一)探究探究FeCl3与与KSCN反应的平衡体系反应的平衡体系 原理 Fe3(浅黄色)3SCN(无色) Fe(SCN)3(红色) 实验 步骤 向盛有5 mL 0.05 mol L1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.15 mol L1 KSCN溶液， 溶液呈红色。将上述溶液平均分装
3、在a、b、c三支试管中。 现象 与试管a对比观察： 试管b中溶液颜色 ； 试管c中溶液颜色 。 变浅 变深 1向试管b中加入铁粉，发生的反应是什么？为什么溶液的颜色会变浅？由此 得出的实验结论是什么？ 思考交流思考交流 提示：加入铁粉后，Fe与Fe3发生反应：2Fe3Fe=3Fe2，溶液中c(Fe3) 减小，从而使Fe33SCN Fe(SCN)3的平衡向逆反应方向移动， cFe(SCN)3减小，溶液的红色变浅。由此得出的实验结论是：其他条件不变， 减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动。 2向试管c中加入1 mol L1 KSCN溶液，为什么溶液的颜色会加深？由此得出 的实验结论是什么？ 提示
4、：增大c(SCN)后，从而使Fe33SCN Fe(SCN)3的平衡向正反应方 向移动，cFe(SCN)3增大，溶液的颜色加深。由此得出的实验结论是：其他条 件不变，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动。 3对于反应FeCl33KSCN Fe(SCN)33KCl，加入KCl固体平衡是否移动？ 为什么？ 提示：不移动。FeCl3与KSCN在溶液中的反应，实质是Fe3与SCN的反应， K和Cl并未参加反应。 (二二)探究探究K2Cr2O7与与K2CrO4的平衡体系的平衡体系 Cr2O2 7 H2O2CrO2 4 2H (橙色) (黄色) 1实验原理实验原理：在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡： 实
5、验序号 实验步骤 实验现象 溶液颜色 溶液颜色 2实验操作实验操作 变浅(黄色) 变深(橙色) 提示： 加入 NaOH 溶液后， OH 与溶液中的 H反应， 减小了 c(H)， 从而使 Cr2O2 7 H2O2CrO2 4 2H 的平衡向正反应方向移动，c(CrO2 4 )增大，c(Cr2O2 7 )减小， 溶液颜色变浅(变成黄色)。由此得出的实验结论是：减小生成物浓度，平衡向正 反应方向移动。 思考交流思考交流 1实验中加入NaOH溶液后，溶液的颜色为什么会变浅？由此得出的实验结 论是什么？ 提示：加入 H2SO4溶液后，增大了 c(H )，从而使 Cr2O2 7 H2O2CrO2 4 2H
6、 的平衡向逆反应方向移动，c(Cr2O2 7 )增大，c(CrO2 4 )减小，溶液的颜色变深(变成 橙色)。由此得出的实验结论是：增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动。 2实验中加入H2SO4溶液后，溶液的颜色为什么会变深？由此得出的实验 结论是什么？ 3可逆反应C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)在某温度下达到平衡后，增加或 移去一部分C(s)，化学平衡是否移动？为什么？ 提示：不移动。增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。 1化学平衡移动化学平衡移动 (1)概念：在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状 态被破坏，平衡体系的物质组成也会随
7、着改变，直到达到新的平衡状态。这种由原 有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。 (2)化学平衡移动方向的判断 条件改变 若v正v逆，平衡不移动； 若v正v逆，平衡向正反应方向移动； 若v正v(逆)，化学平衡向正反应方向移动： 减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，可瞬间减小v(正)或增大v(逆)，使得 v(正)v(逆)，化学平衡向逆反应方向移动： 3利用平衡常数判断平衡移动方向利用平衡常数判断平衡移动方向 在等温条件下，对于一个已达到化学平衡的反应，当改变条件时，根据浓度商与平 衡常数的大小关系，可以判断化学平衡移动的方向。 当 QK 时，v正v逆，反应处于平衡状态； 当 Qv逆
8、，平衡向正反应方向移动； 当 QK 时，v正v逆，平衡向逆反应方向移动。 (1)增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。 (2)工业生产上适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动， 可提高价格较高的原料的转化率，以降低生产成本。 (3)在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小， v正、v逆均减小，但减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学 计量数增大的方向移动。 名师点拨名师点拨 活动探究活动探究 二、压强对二、压强对化学平衡的影响化学平衡的影响 实验 原理 2NO2(g，红棕色) N2O4(g，无色) 实验 操作 用50 m
9、L注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体(使注射器的活塞处于处)，使细管 端用橡胶塞封闭，然后把活塞拉到处，观察管内气体颜色的变化； 当反复将活塞从处推到处及从处拉到处时，观察管内混合气体颜色的变化 实验 步骤 实验 现象 注射器活塞推到处混合气体颜色 ； 注射器活塞拉到处混合气体颜色 。 先变深又逐渐变浅 先变浅又逐渐变深 1注射器活塞往里推到处时，为什么管内气体的颜色先变深又逐渐变浅？由 此得出的实验结论是什么？ 思考交流思考交流 提示：注射器活塞往里推，管内容积减小，c(NO2)增大，颜色变深，此时管内 气体的压强增大，从而使2NO2(g) N2O4(g)的平衡向正反应方向移动
10、，造成 c(NO2)又会逐渐减小，故气体的颜色又会逐渐变浅，即整个过程中气体的颜色 先变深又逐渐变浅。得出的实验结论是：其他条件不变，增大体系的压强，平 衡向正反应方向(即气体物质的量减小的方向)移动。 2注射器活塞往外拉到处时，为什么管内气体的颜色先变浅又逐渐变深？ 由此得出的实验结论是什么？ 提示：注射器活塞往外拉，管内容积增大，c(NO2)减小，颜色变浅，此时管内 气体压强减小，从而使2NO2(g) N2O4(g)的平衡向逆反应方向移动，造成 c(NO2)又会逐渐增大，故气体的颜色又会逐渐变深。即整个过程中气体的颜色 先变浅又逐渐变深。得出的实验结论是：减小体系的压强，平衡向逆反应方向
11、(即气体物质的量增大的方向)移动。 压强/MPa 1 5 10 30 60 100 NH3% 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4 从表格中的数据判断减小压强，氨气的体积分数如何变化？从而说明平衡怎样 移动？ 3450 时，在一密闭容器中，可逆反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，在不同 压强条件下，测得平衡时混合气体中NH3的体积分数如表所示： 提示：减小压强，氨的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动。 4对于反应H2(g)I2(g) 2HI(g)，增大压强，平衡是否发生移动？为什么？ 提示：平衡不发生移动；原因是该反应前后气体物质的量不变，增大压强， 正、逆反应速
12、率改变的程度相同。 5对于反应：FeCl3(aq)3KSCN(aq) Fe(SCN)3(aq)3KCl(aq)增大体系的 压强，平衡是否发生移动？为什么？ 提示：平衡不移动；因为压强的改变，不会引起溶液中各组分浓度的改变， 正、逆反应速率不变，故平衡不发生移动。 归纳总结归纳总结 2压强对化学平衡的影响规律压强对化学平衡的影响规律 (1)在其他条件不变的情况下增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。 (2)在其他条件不变的情况下减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 (3)改变压强，对气体物质的量不变的反应化学平衡没有影响。 1压强改变与化学反应速率、化学平衡移动间的关系压强改变与化
13、学反应速率、化学平衡移动间的关系 3图像分析图像分析 以mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)为例 mnpq mnpq mnpq 名师点拨名师点拨 (1)无气态物质存在的化学平衡，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改 变压强不能使平衡发生移动。 (2)在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，若向该容器中充入与反应 体系无关的气体，化学平衡不移动，原因是气态反应物、生成物的浓度未改变。 (3)在容积可变的恒压容器中，充入与反应体系无关的气体，此时虽然总压强不 变，但各气态物质的浓度减小(相当于减压)，平衡向气体体积增大的方向移动。 (4)对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强
14、后，正、逆反应速率同 等程度地改变。因此，增大或减小压强不能使化学平衡发生移动。 当堂检测当堂检测 1一定温度下，某同学欲探究浓度对化学平衡的影响，设计实验如下： .向5 mL 0.05 mol L1 FeCl3溶液中加入5 mL 0.05 mol L1 KI溶液，反应达到平衡 后分成两等份。 .向其中一份中加入KSCN溶液，变红，加入CCl4，振荡，静置，下层显极浅的紫色。 .向另外一份中加入CCl4，振荡，静置，下层显紫色。 下列说法错误的是 ( ) A实验中发生的反应为2Fe32I 2Fe2I2 B水溶液中的c(I)： C水溶液中的c(Fe3)： D若在实验中加入少量FeCl3固体，c(
15、Fe2)会增大 B 【解析】实验说明实验中的I被氧化为I2，故实验中发生的反应为2Fe3 2I 2Fe2I2，A项正确；实验中发生的反应为Fe33SCN Fe(SCN)3，加CCl4，下层显极浅的紫色，说明2Fe32I 2Fe2I2因加入 KSCN后，平衡向逆反应方向移动，I浓度增大，B项错误；由上述分析可知生 成Fe(SCN)3的反应程度比生成I2的反应程度大，故实验溶液中Fe3浓度比实验 中大，C项正确；在实验中加入少量FeCl3固体，2Fe32I 2Fe2I2 平衡向正反应方向移动，c(Fe2)增大，D项正确。 2如图所示是关于反应A2(g)B2(g) 2C(g)D(g) H0的平衡移动
16、图像， 影响平衡移动的原因可能是 ( ) A压强不变时降低温度 B同时升高温度和增大压强 C压强和温度不变时充入氦气 D压强和温度不变时充入A2(g) D 【解析】压强不变时降低温度，正逆反应速率均减小，故A错误；同时升高温 度和增大压强，正逆反应速率均增大，故B错误；压强和温度不变时充入氦气， 容器容积增大，各物质的浓度均减小，正逆反应速率均减小，故C错误；压强 和温度不变时充入A2(g)，容器容积增大，反应物A2(g)的浓度瞬间增大，生成 物的浓度瞬间减小，则可能导致正反应速率瞬间增大，逆反应速率瞬间减小， 故D正确。 3对已达到化学平衡的反应2X(g)Y(g) 2Z(g)，减小压强时，对
17、反应产生的 影响是 ( ) A逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 B逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 D正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 C 【解析】反应2X(g)Y(g) 2Z(g)是反应前后气体体积减小的反应，减小压强时， 正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动，C项正确。 容器 编号 容器 类型 初始 体积 起始物质的量/mol 达平衡时SO3 物质的量/mol 达平衡需要 的时间/min SO2 O2 SO3 恒温恒容 1.0 L 2 1 0 1.6 5 恒温恒压 1.0 L 2 1 0
18、a t A a1.6 t5 B选择不同的催化剂，该反应的反应速率和平衡转化率都将不同 C反应达到平衡时，装置中SO2平均反应速率v 0.32 molL1 min1 D若起始时向容器中充入1 mol SO2、0.2 mol O2和4 mol SO3，则反应不移动 4在温度均为T 的密闭容器中发生反应： 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) H0。下列说 法正确的是 ( ) D 【解析】与初始投入量相同，为恒温恒压容器，该反应为气体体积减小的放热反应， 故随着反应的进行，容器的体积逐渐减小，平衡时相当于对容器增大压强，增大压强， 化学平衡向正反应方向移动，则平衡时 SO3的物质的量比中大，即
19、a1.6，反应速率加快， 达平衡需要的时间 t5，故 A 错误；催化剂改变反应速率，不改变平衡转化率，故 B 错误； 容器中反应达到平衡时， SO3平均反应速率 v 1.6 mol 1 L 5 min 0.32 mol L 1 min1， 则 SO2 平均反 应速率 v 1.6 mol 1 L 5 min 0.32 mol L 1 min1；为恒温恒压容器，容器的体积逐渐减小，增大压 强，反应速率加快，因此装置中 SO2平均反应速率 v0.32 mol L 1 min1，故 C 错误； 2SO2(g)O2(g)2SO3(g) 起始/(mol L 1) 2 1 0 反应/(mol L 1) 1.6 0.8 1.6 平衡/(mol L 1) 0.4 0.2 1.6 平衡常数 K 1.62 0.42 0.280；若开始时向中加入 1.0 mol SO2(g)、0.20 mol O2(g)和 4.0 mol SO3(g)，由于容器的容积是 1 L，则 c(SO2)1.0 mol L 1，c(O2)0.20 mol L1，c(SO3)4.0 mol L 1，则 Q 4.02 1.02 0.280K，反应恰好处于平衡状态，因此反应既不向正反应方向移 动，也不向逆反应方向移动，故 D 正确。